ક્લોરિન ડાયોક્સાઈડ (ClO2) એ પીળો-લીલો વાયુ છે જે તેની વાયુયુક્ત પ્રકૃતિને કારણે ઉત્તમ વિતરણ, ઘૂંસપેંઠ અને વંધ્યીકરણ ક્ષમતાઓ સાથે ક્લોરિન જેવી જ ગંધ ધરાવે છે. ક્લોરિન ડાયોક્સાઈડના નામમાં ક્લોરિન હોવા છતાં, તેના ગુણધર્મો ખૂબ જ અલગ છે, જેમ કે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ એલિમેન્ટલ કાર્બન કરતાં અલગ છે. ક્લોરિન ડાયોક્સાઇડને 1900 ના દાયકાની શરૂઆતથી જંતુનાશક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને યુએસ એન્વાયર્નમેન્ટલ પ્રોટેક્શન એજન્સી (EPA) અને યુએસ ફૂડ એન્ડ ડ્રગ એડમિનિસ્ટ્રેશન (FDA) દ્વારા ઘણી એપ્લિકેશનો માટે મંજૂર કરવામાં આવી છે. તે વ્યાપક સ્પેક્ટ્રમ, બળતરા વિરોધી, જીવાણુનાશક, ફૂગનાશક અને વાયરસનાશક એજન્ટ, તેમજ ડિઓડોરાઇઝર તરીકે અસરકારક સાબિત થયું છે, અને તે બીટા-લેક્ટેમ્સને નિષ્ક્રિય કરવામાં અને પિનવોર્મ્સ અને તેમના ઇંડા બંનેનો નાશ કરવામાં પણ સક્ષમ છે.
ક્લોરિન ડાયોક્સાઇડના નામમાં "કલોરિન" હોવા છતાં, તેનું રસાયણશાસ્ત્ર ક્લોરિન કરતાં ધરમૂળથી અલગ છે. અન્ય પદાર્થો સાથે પ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, તે નબળું અને વધુ પસંદગીયુક્ત હોય છે, જે તેને વધુ કાર્યક્ષમ અને અસરકારક જીવાણુનાશક બનવાની મંજૂરી આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તે એમોનિયા અથવા મોટાભાગના કાર્બનિક સંયોજનો સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી. ક્લોરિન ડાયોક્સાઇડ ઉત્પાદનોને ક્લોરિનેટ કરવાને બદલે ઓક્સિડાઇઝ કરે છે, તેથી ક્લોરિનથી વિપરીત, ક્લોરિન ડાયોક્સાઇડ ક્લોરિન ધરાવતા પર્યાવરણને અનિચ્છનીય કાર્બનિક સંયોજનો ઉત્પન્ન કરશે નહીં. કલોરિન ડાયોક્સાઇડ પણ દૃશ્યમાન પીળો-લીલો ગેસ છે જે તેને ફોટોમેટ્રિક ઉપકરણો વડે વાસ્તવિક સમયમાં માપી શકાય છે.
ક્લોરિન ડાયોક્સાઇડનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ તરીકે અને પીવાના પાણી, મરઘાં પ્રક્રિયાના પાણી, સ્વિમિંગ પુલ અને માઉથવોશની તૈયારીઓમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે થાય છે. તેનો ઉપયોગ ફળો અને શાકભાજીને સેનિટાઈઝ કરવા અને ખોરાક અને પીણાની પ્રક્રિયા માટેના સાધનો માટે થાય છે અને તેનો વ્યાપકપણે જીવન વિજ્ઞાન સંશોધન પ્રયોગશાળાઓમાં ઉપયોગ થાય છે. તે આરોગ્ય સંભાળ ઉદ્યોગમાં રૂમ, પાસથ્રુ, આઇસોલેટર અને ઉત્પાદન અને ઘટક વંધ્યીકરણ માટે જીવાણુનાશક તરીકે પણ નિયુક્ત કરવામાં આવે છે. સેલ્યુલોઝ, પેપર-પલ્પ, લોટ, ચામડું, ચરબી અને તેલ અને કાપડ સહિત વિવિધ પ્રકારની સામગ્રીને બ્લીચ કરવા, ડિઓડોરાઇઝ કરવા અને ડિટોક્સિફાય કરવા માટે પણ તેનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.